来自俄亥俄州迈阿密大学的研究人员优化了一项新技术，该技术将使科学家能够评估潜在的抑制剂如何对抗生素耐药菌起作用。这项技术被称为原生状态质谱法，为科学家提供了一种快速的方法来确定有效的临床药物的最佳候选者，特别是在细菌不能再单独使用抗生素治疗的情况下。这项研究结果将在2021年6月21日的美国微生物学会世界微生物论坛在线会议上发表。
上个世纪对抗生素的过度使用导致了细菌耐药性的上升，导致许多细菌感染不再能用目前的抗生素进行治疗。在美国，每年有280万人被诊断为对一种或多种抗生素有抗药性的细菌感染，根据美国疾病控制和预防中心的数据，有35000人因抗药性感染而死亡。
\"对抗抗生素耐药性的一种方法是使用联合药物/抑制剂疗法，\"该研究的报告作者、化学博士候选人凯特琳·托马斯说。这种类型疗法的一个例子是奥格明，一种用于治疗呼吸道细菌感染的处方抗生素，它由抗生素阿莫西林和抑制剂克拉维酸组成。克拉维酸是能灭活细菌用来对阿莫西林产生抗药性的一种关键蛋白质。随着细菌蛋白的失活，仅凭阿莫西林就可以杀死细菌从而治疗感染。
在任何新的抑制剂能够用于临床之前，科学家需要对抑制剂的工作原理有一个完整的了解。在目前的研究中，托马斯和她的团队研究了一种叫做金属-β-内酰胺酶的细菌蛋白，它使许多临床菌株对所有青霉素类抗生素产生抗性。青霉素类抗生素占整个抗生素库的60%以上，可用于治疗细菌感染。
当世界各地的许多研究实验室正试图创造新的抑制剂，使金属-β-内酰胺酶失活时，托马斯和合作者反而分析了这些新抑制剂是如何工作的。\"由于金属-β-内酰胺酶包含两个金属离子，我们能够使用各种光谱技术来研究它们，这些实验让我们更深入地了解抑制剂的行为方式，以及它是否有可能成为未来临床使用的候选。\"
文献中已经报道了数百种潜在的抑制剂，并且已经申请了几项涉及金属β-内酰胺酶抑制剂的专利。一些报道的抑制剂通过去除金属-β-内酰胺酶的一个必要成分而发挥作用。这些相同的抑制剂可能会去除人类中其他蛋白质的这种必要成分，从而引起严重的副作用。其他抑制剂直接与金属-β-内酰胺酶结合并使蛋白质失活；这种类型的抑制剂是任何可用于临床的新抑制剂的最佳选择。
这项工作由俄亥俄州牛津市迈阿密大学的Caitlyn A. Thomas、Zishuo Cheng、John Paul Alao、Kundi Yang、Richard C. Page和Andrea N. Kravats在Michael W. Crowder的指导下完成，由美国国立卫生研究院资助（GM134454）。
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